椭圆教学设计(人教版)教学教材
人教版数学选修一椭圆的教案

人教版数学选修一椭圆的教案
人教版数学选修一椭圆的教案如下:
一、教学目标
1、知识与技能:理解椭圆的定义和标准方程,掌握求解焦点坐标、顶点坐标、离心率的方法。
2、过程与方法:通过观察、操作、推理、交流等活动,培养学生的探究意识和合作精神。
3、情感态度与价值观:感受数学的美,培养学生的学习兴趣和自信心。
二、教学重难点
1、教学重点:椭圆的定义和标准方程,求解焦点坐标、顶点坐标、离心率的方法。
2、教学难点:椭圆的定义的理解和椭圆标准方程的推导。
三、教学过程
1、导入新课,介绍椭圆的定义和标准方程。
2、引导学生通过操作、推理等活动,探究椭圆的焦点坐标、顶点坐标、离心率等性质。
3、组织学生交流讨论,深化对椭圆的理解。
4、课堂练习,巩固所学知识。
5、课堂小结,回顾椭圆的定义和标准方程,总结求解焦点坐标、顶点坐标、离心率的方法。
高中数学人教版椭圆教案

高中数学人教版椭圆教案
教学内容:椭圆的性质和方程
教学目标:
1. 理解椭圆的定义和性质;
2. 掌握椭圆的标准方程和一般方程;
3. 能够应用椭圆的性质解决相关问题。
教学重点:
1. 椭圆的定义和性质;
2. 椭圆的标准方程和一般方程;
教学难点:
1. 掌握椭圆的性质,包括离心率、长轴、短轴、焦点等;
2. 能够根据给定的条件列出椭圆的方程。
教学方法:讲授结合练习,引导学生理解椭圆的性质和方程。
教学过程:
一、椭圆的定义和性质
1. 引导学生回顾椭圆的定义,并画出椭圆的几何图形;
2. 讲解椭圆的性质,包括离心率、焦点、长轴、短轴等;
3. 给出一些例题让学生熟悉椭圆的性质。
二、椭圆的方程
1. 讲解椭圆的标准方程和一般方程的推导过程;
2. 给出一些实例让学生练习列出椭圆的方程;
3. 引导学生讨论椭圆方程的性质和特点。
三、综合练习
1. 指导学生完成一些综合练习题,检测他们对椭圆的掌握程度;
2. 强调重点难点,指导学生进行错题订正。
教学反思:
通过本节课的教学,学生应该能够理解椭圆的定义和性质,掌握椭圆的方程,并能够灵活运用椭圆的性质解决相关问题。
在教学过程中,要注重引导学生思考,培养他们的逻辑推理能力,提高他们的数学解决问题的能力。
椭圆及其标准方程 教学设计-高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第一册

椭圆及其标准方程教学设计一、教学目标1.知识目标:(1)理解并掌握椭圆的定义和椭圆的标准方程;(2)能运用“先定位,后定量”的方法求解椭圆的标准方程。
2.能力目标:通过“先定位,后定量”求解方法,培养学生分析探索能力。
3.学科渗透:通过椭圆标准方程的教学,提高学生对知识的综合运用能力。
二、教材分析1.重点:椭圆的标准方程的求解方法。
2.难点:运用“先定位,后定量”求椭圆。
三、教学过程(一)复习回顾1.椭圆的定义平面内与两个定点F1,F2距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。
这两个定点叫做椭圆的焦点,两焦点的距离叫做椭圆的焦距。
设轨迹上任一点M到两定点F1,F2的距离和为常数2a,两定点间的距离为2c,由椭圆的定义,椭圆就是集合:M P={|MF1|+|MF2|=2a}(2a>2c=|F 1F2|)2.椭圆的标准方程焦点在x轴上和焦点在y轴上的椭圆的标准方程比较:标准方程x2a2+y 2b2=1(a>b>0)y2a2+x2b2=1(a>b>0)不同点图形焦点坐标F1(−c,0),F2(c,0)F1(0,−c),F2(0,c)相同点定义平面内与两个定点F1,F2距离的和等于常数(大于|F1F2|)的点的轨迹叫做椭圆。
a,b,c关系a2=b2+c2焦点位置判断分母哪个大,焦点就在哪个轴上。
(二)精准释难已知椭圆的两个焦点坐标分别是(-2,0),(2,0),并且经过P(52,−32),求它的标准方程。
法一:解:椭圆的焦点在x轴上,设它的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0)∵c=2,且c2=a2−b2∴a2−b2=4……①又∵椭圆经过点P(52,−32)∴(52)2a2+(−32)2b2=1 ……②xyMOxyMOxyF1F2P联立①②可求得:a 2=10,b 2=6 ∴椭圆的标准方程为x 210+y 26=1法二: 解:椭圆的焦点在x 轴上, 设它的标准方程为x 2a2+y 2b 2=1(a >b >0)由椭圆的定义知,2a =√(52+2)2+(−32)2+√(52−2)2+(−32)2∴ a =√10 又∵ c =2∴ b 2=a 2−c 2=10−4=6 ∴所求椭圆的标准方程为x 210+y 26=1(三)课堂小结求椭圆的标准方程的步骤:(1)首先要判断焦点位置,设出标准方程:先定位 (2)根据椭圆定义或待定系数法求a,b :后定量(四)课后作业写出适合下列条件的椭圆的标准方程1.a =4,b =1,焦点在x 轴上;2.a =4,c =√15,焦点在y 轴上;3.a +b =10,c =2√5.4.求满足下列条件的椭圆的标准方程:xyF 1F 2P(1)两个焦点的坐标分别是(-4,0)和(4,0),且经过点(5,0).(2)焦点在y轴上,且经过点(0,2)和(1,0).(五)教学反思对学生的指导不够,有一个同学没有没有合作对象。
人教课标版高中数学选修2-1《椭圆的简单几何性质(第2课时)》教学设计

2.2.2 椭圆的简单几何性质(第二课时)一、教学目标(一)学习目标1.理解直线与椭圆的位置关系;2.会进行位置关系的判断,计算弦长.(二)学习重点理解直线与椭圆的位置关系,会判定及应用(三)学习难点应用代数方法进行判定,相关计算的准确性,理解用方程思想解决直线与圆锥曲线的位置关系.二.教学设计(一)预习任务设计1.预习任务写一写:直线与椭圆的位置关系设直线:l y kx m =+,椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>,联立 2222222222222()201y kx m a k b x a kmx a m a b x y ab =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩2222224()a b a k b m ⇒∆=+- 若0∆=,则直线和椭圆有唯一公共点,直线和椭圆 相切 ;若0∆>,则直线和椭圆有两个公共点,直线和椭圆 相交 ;若0∆<,则,直线和椭圆没有公共点,直线和椭圆 相离 .2.预习自测(1)直线1y kx k =-+与椭圆22123x y +=的位置关系是( ) A.相交 B.相切 C.相离 D.不确定【知识点】直线与椭圆位置关系.【解题过程】直线(1)1y k x =-+恒过定点(1,1).由11123+<可知:点(1,1)在椭圆内部,故直线与椭圆相交.【思路点拨】注意利用点在椭圆内判断直线与椭圆相交.【答案】A(2)判断(正确的打“√”,错误的打“×”) ①已知椭圆22221x y a b+=(0)a b >>与点(,0)P b ,过点P 可作出该椭圆的一条切线.( )②直线()y k x a =-与椭圆22221x y a b+=的位置关系是相交.( ) 【知识点】直线与椭圆位置关系.【解题过程】点(,0)P b 在椭圆22221x y a b+=内部,故过P 不能作出椭圆的切线;直线()y k x a =-恒过点(,0)a ,而(,0)a 为椭圆22221x y a b+=的有顶点,过直线()y k x a =-一定与椭圆相交.【思路点拨】注意利用点在椭圆内判断直线与椭圆相交.【答案】①×;②√.(3)直线1y mx =+与椭圆2241x y +=有且只有一个交点,则2m =( ) A.21 B.32 C.43 D.54 【知识点】直线与椭圆的位置关系.【解题过程】联立方程22141y mx x y =+⎧⎨+=⎩得:22(14)830m x mx +++=. 由条件知:226412(14)0m m ∆=-+=,解得:234m =. 【思路点拨】利用∆判断直线与椭圆的位置关系.【答案】C(4)椭圆13422=+y x 长轴端点为M 、N ,不同于M 、N 的点P 在此椭圆上,那么PM 、PN 的斜率之积为( )A.34-B.43-C.43D.34 【知识点】直线与椭圆.【解题过程】设00(,)P x y ,则,则2200334x y =-,故00003224PM PN y y k k x x ⋅=⋅=-+- 【思路点拨】按照题意直接代入求解即可.【答案】A(二)课堂设计1. 知识回顾(1)椭圆的简单几何性质;(2)直线与圆的位置关系.2. 新知讲解探究一:探究直线与椭圆的位置关系●活动① 复习回顾,类比学习我们学习过直线与圆的位置关系及判定,请你回忆相关知识.(1)直线与圆有三种位置关系分别是相离(没有公共点)、相切(一个公共点)、相交(两个公共点).(2)判定方法有两种:代数法、几何法.那么直线与椭圆又有什么样的位置关系呢?又该如何来判定直线与椭圆的位置关系呢?【设计意图】由已有的知识类比迁移到新知识.●活动② 思考交流,结论形成通过画图我们看到,直线与椭圆的位置关系也可以归纳为相离,相切和相交,请你类比直线和圆的相离、相切、相交的定义来对直线和椭圆相离,相切和相交进行定义.学生交流,自由发言,教师适时引导,得出结论.直线与椭圆没有公共点⇔直线与椭圆相离;直线与椭圆有一个公共点⇔直线和椭圆相切;直线与椭圆有两个公共点⇔直线与椭圆相交.通过公共点的个数可以判断直线和椭圆的位置关系,如何确定公共点的个数呢?你有什么办法呢?例 1.判断直线123:1;:3;:3l y x l y x l y =+=-+=+与椭圆2214x y +=的位置关系.【知识点】直线与椭圆的位置关系.课堂活动:学生完成练习,根据学生的解题情况引入代数方法.在巡视过程中,大部分学生采用的是代数的方法,及个别的学生画出了图像,但第三条直线与椭圆的位置关系学生画图的很少,但利用代数方法研究的同学也没有得到结论.【解题过程】将直线与椭圆方程联立,根据判别式∆判断,123,,l l l 分别与椭圆的关系为:相交、相离和相切.【思路点拨】利用∆判断直线与椭圆的位置关系.【答案】123,,l l l 分别与椭圆的关系为:相交、相离和相切请你说说如何利用代数方法来进行直线和椭圆的位置关系的判断?直线与椭圆的位置关系的研究方法可通过代数方法即解方程组的办法来研究.因为方程组解的个数与交点的个数是一样的.直线与椭圆的位置关系的判定方法:直线与椭圆的位置关系设直线:l y kx m =+,椭圆:C 22221(0)x y a b a b+=>>,联立 2222222222222()201y kx m a k b x a kmx a m a b x y ab =+⎧⎪⇒+++-=⎨+=⎪⎩2222224()a b a k b m ⇒∆=+- (1)0∆>,方程有两个不等的实数根⇔有两个公共点⇔相交;(2)0∆=,方程有两个相等的实数根⇔有一个公共点⇔相切;(3)0∆<,方程没有实数根⇔没有公共点⇔相离.【设计意图】以旧带新,学生易于理解.同类训练 已知椭圆2241x y +=及直线y x m =+,当m 为何值时,直线与椭圆相切?【知识点】直线与椭圆的位置关系【解题过程】解方程组2241x y y x m⎧+=⎨=+⎩,消去y ,整理得225210x mx m ++-=, 222420(1)2016m m m ∆=--=-,由0∆=得220160m -=,解得m =【思路点拨】用方程实根个数刻画直线和圆锥曲线的位置关系,是研究直线和圆锥曲线位置关系的通法.探究二:计算椭圆的弦长●活动① 互动交流,形成结论例2. 已知斜率为2的直线经过椭圆22154x y +=的右焦点2F ,与椭圆交于,A B 两点,求AB 的长.【提出问题】本题的解决需要什么条件?如何由题目所给的条件去求得?前面的学习中遇到过类似的问题吗?当时是怎么解决的,方法能不能拿来一用?【知识点】直线与椭圆相交【解题过程】由条件知2(1,0)F ,故直线AB 方程为:22y x =-.设1122(,),(,)A x y B x y . 联立方程组2222154y x x y =-⎧⎪⎨+=⎪⎩,消去y 可得:2350x x -=. 法一:由2350x x -=得:1250,3x x ==,从而54(0,2),(,)33A B -. ||AB ∴== 法二:由2350x x -=得:12125,03x x x x +==. 2||=AB x ∴==-. 【思路点拨】初学者常想到求直线和椭圆的交点,然后利用两点间距离公式求弦长,此种方法仅当直线方程和椭圆方程简单时,易得交点坐标,一般情况不采用此法.弦长公式:2||AB x =-,其中k 为直线AB 的斜率,1122(,),(,)A x y B x y .【设计意图】由特殊到一般,让学生体会韦达定理的应用及解析几何中“设而不求,整体代入”的解题思路.同类训练 已知椭圆2241x y +=及直线y x m =+,求直线被椭圆截得最长弦所在直线方程.【知识点】直线与椭圆相交弦长公式.【解题过程】由题意2241x y y x m⎧+=⎨=+⎩得225210x mx m ++-=, 由韦达定理得122122515m x x m x x ⎧+=-⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩, ∴弦长l === 当0m =时,l, 此时直线方程为y x =. 【思维点拨】当直线与椭圆相交时,求弦长时,联立直线方程和椭圆方程,利用韦达定理,就可以直接利用弦长公式求得弦长.●活动② 强化提升,灵活应用例3. 已知椭圆2212x y += (1)求斜率为2的平行弦的中点轨迹方程;(2)过(2,1)A 的直线l 与椭圆相交,求l 被截得的弦的中点轨迹方程;【知识点】直线与椭圆相交,曲线的方程.【解题过程】解:(1)设斜率为2的直线方程为2y x b =+.由22212y x b x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得2298220x bx b ++-=, 由22(8)36(22)0b b ∆=-->,得33b -<<.设该弦的端点坐标为1122(,),(,)A x y B x y ,则12429x x b +=-,444393b -<-<. 设弦的中点坐标为(,)M x y ,则1249,294x x b x b x +==-=-, 代入2y x b =+,得4440()33x y x +=-<<为所求轨迹方程. (2)设l 与椭圆的交点为1122(,),(,)x y x y ,弦的中点为(,)x y ,则221122221212x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩两式相减并整理得12121212()()2()()0x x x x y y y y -++-+=.又12122,2x x x y y y +=+=121212122()4()=0,()20()x x x y y y y y x y x x ∴-+--+⋅=-① 由题意知1212()1()2y y y x x x --=--,代入①得1202y x y x -+⋅=-. 化简得222220x y x y +--=.∴所求轨迹方程为222220x y x y +--=(夹在椭圆内的部分).【思路点拨】例3(2)解题方法叫做“点差法”,点差法充分体现了“设而不求”的数学思想.【答案】222220x y x y +--=.同类训练 已知定点)01(,-C 及椭圆5322=+y x ,过点C 的动直线与椭圆相交于A B ,两点,若线段AB 中点的横坐标是12-,求直线AB 的方程. 【知识点】直线与椭圆的位置关系.【解题过程】依题意,直线AB 的斜率存在,设直线AB 的方程为(1)y k x =+, 将(1)y k x =+代入5322=+y x ,消去y 整理得2222(31)6350.k x k x k +++-=设1122() () A x y B x y ,,,, 则4222122364(31)(35)0 (1) 6. (2)31k k k k x x k ⎧∆=-+->⎪⎨+=-⎪+⎩, 由线段AB 中点的横坐标是12-, 得2122312312x x k k +=-=-+,解得k =,适合(1). 所以直线AB 的方程为10x +=,或10x ++=.【思维点拨】解决直线和圆锥曲线的相关问题时,韦达定理得应用十分广泛,此题干中涉及中点问题,自然联想到12x x +韦达定理结构.【答案】10x -+=,或10x +=.3.课堂总结知识梳理(1)直线与椭圆的位置关系0∆>,方程有两个不等的实数根⇔有两个公共点⇔相交;0∆=,方程有两个相等的实数根⇔有一个公共点⇔相切;0∆<,方程没有实数根⇔没有公共点⇔相离.(2)弦长公式:2||AB x =-,其中k 为直线AB 的斜率,1122(,),(,)A x y B x y .重难点归纳(1)用方程实根个数刻画直线和圆锥曲线的位置关系,是研究直线和圆锥曲线位置关系的通法;(2)涉及弦中点的问题,常用点差法处理.(三)课后作业基础型 自主突破1.若点P (a,1)在椭圆x 22+y 23=1的外部,则a 的取值范围为( )A.(-233,233)B.(233,+∞)∪(-∞,-233)C.(43,+∞)D.(-∞,-43)【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】因为点P 在椭圆x 22+y 23=1的外部,所以a 22+123>1,解得a >233或a <-233,故选B.【思路点拨】根据点与椭圆的位置关系建立不等式求解.【答案】B 2.点P 为椭圆x 25+y 24=1上一点,以点P 及焦点F 1、F 2为顶点的三角形的面积为1,则P 点的坐标为( )A.(±152,1)B.(152,±1)C.(152,1)D.(±152,±1)【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设P (x 0,y 0),∵a 2=5,b 2=4,∴c =1,∴12PF F S ∆=12|F 1F 2|·|y 0|=|y 0|=1,∴y 0=±1,∵x 205+y 204=1,∴x 0=±152.故选D.【思路点拨】焦点三角形面积计算以12||F F 为底边.【答案】D3.过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左焦点F 1作x 轴的垂线交椭圆于点P ,F 2为右焦点,若∠F 1PF 2=60°,则椭圆的离心率为( )A.22B.33C.12D.13【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】把x =-c 代入椭圆方程可得y c =±b 2a , ∴|PF 1|=b 2a ,∴|PF 2|=2b 2a ,故|PF 1|+|PF 2|=3b 2a =2a ,即3b 2=2a 2. 又∵a 2=b 2+c 2,∴3(a 2-c 2)=2a 2,∴(c a )2=13,即e =33.【思路点拨】利用椭圆定义和几何关系解题.【答案】B4.如图F 1、F 2分别是椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的两个焦点,A 和B 是以O 为圆心,以|OF 1|为半径的圆与该左半椭圆的两个交点,且△F 2AB 是等边三角形,则椭圆的离心率为( )A.32B.12C.22D.3-1【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】连接AF 1,由圆的性质知,∠F 1AF 2=90°,又∵△F 2AB 是等边三角形,∴∠AF 2F 1=30°,∴AF 1=c ,AF 2=3c ,∴e =c a =2c 2a =2c c +3c=3-1.故选D.【思路点拨】利用圆的几何性质和椭圆离心率的定义. 【答案】D5.若过椭圆x 216+y 24=1内一点(2,1)的弦被该点平分,则该弦所在直线的方程是_____________.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设弦两端点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则x 2116+y 214=1,x 2216+y 224=1,两式相减并把x 1+x 2=4,y 1+y 2=2代入得,y 1-y 2x 1-x 2=-12, ∴所求直线方程为y -1=-12(x -2),即x +2y -4=0. 【思路点拨】中点弦问题灵活利用点差法. 【答案】x +2y -4=0.6.设F 1、F 2分别为椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的左、右两个焦点,若椭圆C 上的点A (1,32)到F 1、F 2两点的距离之和为4,则椭圆C 的方程是________,焦点坐标是________.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】由|AF 1|+|AF 2|=2a =4得a =2. ∴原方程化为:x 24+y 2b 2=1, 将A (1,32)代入方程得b 2=3.∴椭圆方程为:x 24+y 23=1,焦点坐标为(±1,0). 【思路点拨】把握椭圆的定义解题. 【答案】x 24+y 23=1;(±1,0). 能力型 师生共研7.设椭圆x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)的离心率为e =12,右焦点为F (c,0),方程ax 2+bx -c=0的两个实根分别为x 1和x 2,则点P (x 1,x 2)( ) A.必在圆x 2+y 2=2上 B.必在圆x 2+y 2=2外 C.必在圆x 2+y 2=2内 D.以上三种情形都有可能 【知识点】椭圆的几何性质. 【解题过程】e =12⇒c a =12⇒c =a2, a 2-b 2a 2=14⇒b 2a 2=34 ⇒b a =32⇒b =32a .∴ax 2+bx -c =0⇒ax 2+32ax -a2=0⇒x 2+32x -12=0,x 1+x 2=-32,x 1x 2=-12, ∴x 21+x 22=(x 1+x 2)2-2x 1x 2=34+1=74<2. ∴在圆x 2+y 2=2内,故选C.【思路点拨】简化,,a b c 关系将方程具体化. 【答案】C8.如图,在椭圆中,若AB ⊥BF ,其中F 为焦点,A 、B 分别为长轴与短轴的一个端点,则椭圆的离心率e =________.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设椭圆方程为x 2a 2+y 2b 2=1,则有A (-a,0),B (0,b ),F (c,0),由AB ⊥BF ,得k AB ·k BF =-1,而k AB =b a ,k BF =-b c 代入上式得()1b b a c -=-,利用b 2=a 2-c 2消去b 2,得a c -c a =1,即1e -e =1,解得e =-1±52,∵e>0,∴e =5-12.【思路点拨】利用椭圆几何性质解题. 【答案】e =5-12.探究型 多维突破9.已知过点A (-1,1)的直线l 与椭圆x 28+y 24=1交于点B ,C ,当直线l 绕点A (-1,1)旋转时,求弦BC 中点M 的轨迹方程. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设直线l 与椭圆的交点B (x 1,y 1),C (x 2,y 2),弦BC 的中点M (x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x 218+y 214=1,①x 228+y 224=1,②①-②,得(x 218-x 228)+(y 214-y 224)=0,∴(x 1+x 2)(x 1-x 2)+2(y 1+y 2)(y 1-y 2)=0.③当x 1≠x 2时,③式可化为(x 1+x 2)+2(y 1+y 2)·y 2-y 1x 2-x 1=0.∵x 1+x 22=x ,y 1+y 22=y ,y 2-y 1x 2-x 1=y -1x +1,∴2x +2·2y ·y -1x +1=0,化简得x 2+2y 2+x -2y =0.当x 1=x 2时,∵点M (x ,y )是线段BC 中点, ∴x =-1,y =0,显然适合上式.综上所述,所求弦中点M 的轨迹方程是x 2+2y 2+x -2y =0. 【思路点拨】弦中点问题灵活利用点差法解题. 【答案】x 2+2y 2+x -2y =0.10.已知椭圆方程22123x y +=,试确定m 的范围,使椭圆上存在两个不同点关于直线4y x m =+对称.【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设点1122(,),(,)A x y B x y 为椭圆上点,且关于直线4y x m =+对称,另设AB 中点坐标为00(,)M x y则22112222123123x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩作差得1212121211023y y y y x x x x -++⋅=-+ 01212121203322AB y y y y y k x x x x x -+⇒⋅=-⇒⋅=--+ ① 1122(,),(,)A x y B x y 关于直线4y x m =+对称,14AB k ∴=-,代入①式得006y x = ②易知点00(,)M x y 必在直线4y x m =+上,004y x m ∴=+ ③ 联立②③解得(,3)2mM m AB 为椭圆的弦,∴中点M 必在椭圆内, 22()(3)2123m m ∴+<,m <<【思路点拨】注意利用弦的中点在椭圆内部建立不等关系解题.【答案】m <<自助餐1.已知m 、n 、m +n 成等差数列,m 、n 、mn 成等比数列,则椭圆x 2m +y 2n =1的离心率为( )A.12B.33C.22D.32【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】由已知得⎩⎨⎧2n =m +m +n ,n 2=m 2n .解得⎩⎨⎧m =2,n =4.∴e =n -m n =22,故选C.【思路点拨】利用离心率的定义. 【答案】C2.AB 为过椭圆x 2a 2+y 2b 2=1中心的弦,F (c,0)为椭圆的左焦点,则△AFB 的面积最大值是( )A.b 2B.bcC.abD.ac 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】S △ABF =S △AOF +S △BOF =12|OF |·|y A -y B |, 当A 、B 为短轴两个端点时,|y A -y B |最大,最大值为2b . ∴△ABF 面积的最大值为bc .【思路点拨】椭圆几何性质把握图形中的几何关系. 【答案】B3.在△ABC 中,AB =BC ,cos B =-718.若以A ,B 为焦点的椭圆经过点C ,则该椭圆的离心率e =( )A.34B.37C.38D.318 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】设|AB |=x >0,则|BC |=x , AC 2=AB 2+BC 2-2AB ·BC ·cos B=x 2+x 2-2x 2·(-718)=259x 2,∴|AC |=53x , 由条件知,|CA |+|CB |=2a ,AB =2c , ∴53x +x =2a ,x =2c ,∴e =c a =2c 2a =x 83x =38.【思路点拨】注意转化为椭圆的定义. 【答案】C4.若点O 和点F 分别为椭圆x 24+y 23=1的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP →·FP →的最大值为( )A.2B.3C.6D.8 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】由题意可知O (0,0),F (-1,0),设点P 为(x ,y ),则OP →=(x ,y ), FP →=(x +1,y ),∴OP →·FP→=x (x +1)+y 2=x 2+x +y 2=x 2+x +3-34x 2 =14x 2+x +3=14(x +2)2+2. ∵x ∈[-2,2],∴当x =2时,OP →·FP →取最大值.(OP →·FP →)max=14(2+2)2+2=6,故选C. 【思路点拨】数量积问题坐标化处理. 【答案】C5.设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35. (1)求椭圆C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点坐标. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】(1)将点(0,4)代入椭圆C 的方程,得16b 2=1,∴b =4, 又e =c a =35,则a 2-b 2a 2=925,∴1-16a 2=925,∴a =5, ∴椭圆C 的方程为x 225+y 216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3),设直线与椭圆C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),将直线方程y =45(x -3)代入椭圆方程得22(3)12525x x -+=,即x 2-3x -8=0,由韦达定理得x 1+x 2=3,所以线段AB 中点的横坐标为x 1+x 22=32,纵坐标为45(32-3)=-65,即所截线段的中点坐标为(32,-65).【思路点拨】直线与椭圆相交注意利用韦达定理解题. 【答案】见上6.设12F F 、是椭圆:E 2221(01)y x b b+=<<的左、右焦点,过1F 的直线l 与E 相交于A 、B 两点,且22||,||,||AF AB BF 成等差数列. (1)求||AB ;(2)若直线l 的斜率为1,求b 得值. 【知识点】椭圆的几何性质.【解题过程】(1)由椭圆定义知:22||||||4AF AB BF ++=, 又222||||||AB AF BF =+,得4||3AB =. (2)l 的方程为y x c =+,其中c =设1122(,),(,)A x y B x y ,则2221y x c y x b =+⎧⎪⎨+=⎪⎩化简得222(1)2120b x cx b +++-=,则2121222212,11c b x x x x b b--+==++ 因为直线AB 的斜率为1,所以21|||AB x x =-,即214||3x x -.则224212122222284(1)4(12)8()49(1)(1)(1)b b b x x x x b b b --=+-=-=+++,解得b =【思路点拨】将弦长||AB 从两个不同角度考虑,建立等式解题. 【答案】见上。
《椭圆及其标准方程》教学设计

3.1.1《椭圆及其标准方程》一、教学内容分析本节课是高中新课程人教A版数学选择性必修第一册第三章3.1《椭圆》的第一节《椭圆及其标准方程》.继学习圆之后,继续采用坐标法,在探究圆锥曲线集合特征的基础上,建立它们的坐标,得到方程。
从知识上说,它是对前面所学的运用坐标法研究曲线的又一次实际演练,同时它也是进一步研究椭圆几何性质的基础;从方法上说,它为我们研究双曲线、抛物线这两种圆锥曲线提供了基本模式和理论基础. 因此,这节课有承前启后的作用,是本节乃至本章的重点. 课标要求:“经历从具体情境中抽象出椭圆模型的过程,掌握椭圆的定义及标准方程.”二、三维目标(1)知识与技能:①了解椭圆的实际背景,经历从具体情景中抽象出椭圆模型的过程;②理解椭圆的定义,掌握椭圆的标准方程及其推导过程.(2)过程与方法:①亲身经历椭圆定义和标准方程的获取过程,掌握求曲线方程的方法和数形结合的思想;②会用运动变化的观点研究问题,提高坐标法解决几何问题的能力.(3)情感态度与价值观:①通过主动探究、合作学习,感受探索的乐趣与成功的喜悦;培养认真参与、积极交流的主体意识和乐于探索创新的科学精神.②通过椭圆知识的学习,进一步体会到数学知识的和谐美,几何图形的对称美;提高学生的审美情趣.三、学习者特征分析从生活经验储备来看:高二学生对椭圆实物实例有所了解,但只限于感性认识,缺少理性分析;从知识储备来看:已经掌握曲线和方程的关系,求曲线方程的方法和步骤,具备一定的观察能力和分析问题的能力. 学生认识了椭圆的实物,却无法像“圆”一样,定性、定量分析,产生概念;从学习心理方面来看:已具备了对几何图形的一定水平层次的想象能力,已具备一定的逻辑推理能力和分析问题的能力。
这个阶段的学生还以抽象逻辑思维为主要发展趋势,他们的思维正从属于经验性的逻辑思维向抽象思维发展,仍需要依赖一定的具体形象的经验材料来理解抽象的逻辑关系。
从年龄特征上来看:高二学生身体和心理正趋于成熟,骨子里有一种敢创敢拼的冲劲,对新生事物敢于发表自己的见解和观点。
人教版高中数学第二册《8.2椭圆的简单几何性质》教学设计

《8.2椭圆的简单几何性质》教学设计人教版高中《数学第二册(上)》第八章《8.2椭圆的简单几何性质》玉林市育才中学黄明一、教学目标设计1、认知目标:通过椭圆图形的研究和标准方程的讨论,使学生掌握椭圆的几何性质,能正确地画出椭圆的图形,并了解椭圆的一些实际应用。
2、能力目标:利用软件设计并制作一些相关椭圆性质动画,结合观察思考探究、协作交流讨论、动手实践操作,培养学生分析资料、提取信息、发现问题和解决问题的能力。
培养学生运用数形结合的思想,进一步掌握利用方程研究曲线的基本方法,通过与椭圆几何性质的对比来提高学生联想、类比、归纳的能力,解决一些实际问题。
3、情感目标进一步理解并掌握代数知识在解析几何运算中的作用,提高解方程组和计算能力,通过“数”研究“形”,说明“数”与“形”存在矛盾的统一体中,通过“数”的变化研究“形”的本质。
帮助学生建立勇于探索创新的精神和克服困难的信心。
二、教学内容及重点、难点分析1、教学内容:学习椭圆的简单几何性质(范围、对称性、顶点、离心率);2、重点:椭圆的几何性质及初步运用.(解决办法:引导学生利用方程研究曲线的性质,最后进行归纳小结.)3、难点:从图形、方程的不同角度研究曲线的几何性质的方法。
(解决办法:制作课件动画,形象、直观地展示椭圆性质的动画。
) 4.疑点:椭圆的几何性质是椭圆自身所具有的性质,与坐标系选择无关,即不随坐标系的改变而改变.(解决办法:利用方程分析椭圆性质之前就先给学生说明.)三、教学对象分析:本课的学习对象为高二年文科班的学生,他们经过近一年多的高中学习,已经有一定的学习基础和分析问题、解决问题的能力,基本的计算机操作较为熟练。
作为高二年文科班的学生普遍存在着数学科基础知识较为薄弱,对数学学习有一定的困难。
在课堂上的主体作用的体现不是太充分,但是他们能意识到自己的不足,对数学课的学习兴趣高,积极性强。
高二年文科班的学生在学习交往上表现为个别化学习,课堂上较为依赖老师的引导。
人教版数学高二年级《椭圆第二定义的教学》教学设计[1]
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椭圆第二定义的教学江苏省如皋中学 郝 茹 郝劲赴现行高中《平面解析几何》课本对椭圆第二定义采用了从具体事例入手,引出一个新概念的定义的方法,这是数学教学中常用的从具体到抽象、从特殊到一般地讲授新概念的方法,符合人们从感性到理性的认识事物的规律.但是,在这里我们要注意,从认识事物的原型到认识事物的本质,这是对事物认识的质的飞跃,妥善处理好这个过程,是教学成功的关键.为此,我们在教学椭圆第二定义时,作了如下安排:1.自读推敲,引导剖析 首先让学生自读课本P.76例3及由此引出的椭圆第二定义,自己推敲这一定义的内涵及外延,并提出以下问题供学生思考:(1)定义中有哪些已知条件?(2)定点、定直线、定比在椭圆定义中的名称各是什么?(3)定比是哪两个量的比?这两个量本身是变量还是常量?定比是什么范围的值? (4)定点、定直线、定比一定是例3给出的数量关系(F()1,),0,2ac e cax c ==吗?定点坐标、定直线方程是否可为其他的形式?对第(1)、(2)、(3)三个问题学生容易从课本中找出答案,但第(4)个问题则一石激起千层浪,学生们议论纷纷.这时,教师启而不答.2.通过变式,提示内涵 让学生研究课本P.79第10题“点P与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x =8的距离的比是1:2,求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.”学生很快根据例3求出c =2,又由21==a c e ,得a =4,而由82422===cax ,可知满足题意.从而得点P的轨迹方程为1121622=+yx,所以点P的轨迹是椭圆.接着,我将上题稍加改动,让学生研究:“点P与一定点F(2,0)的距离和它到一定直线x =8的距离的比是31,求点P的轨迹方程,并说明轨迹是什么图形.”学生沿用上题的解法,得2=c ,由31=ac ,得3226,6222=-==b a ,得轨迹方程为1323622=+yx,有的学生由8182362≠==ca而提出该题题设矛盾,所以无解,也有的学生列出方程组⎪⎩⎪⎨⎧==822ca c ,解得3121,4,2≠=∴⎩⎨⎧==e a c ,而认为此题无解. 这时,教师不评价学生的解法,而是提示他们比较该题题意与课本给出的椭圆第二定义是否一致,由他们自己发现满足题意的动点轨迹是椭圆,进而重新寻求解题的途径.不少学生建立方程318)2(22=-+-x yx ,化简得1291681)45(22=+-yx ,由此可见,这是中心在点()0,45,对称轴为直线45=x 及0=y 的椭圆.从该例让学生看到椭圆第二定义中的定点、定直线、定比的数量关系不一定是课本P.76例3给出的定点F(c ,0)、定直线cax 2=、定比ac e =,当不满足这个数量关系时,建立椭圆方程不能套用例3的结果去解.当给出定点F(n ,0)、定直线x =m (m ≠n )、定比为e (0<e <1)时,可建立方程e mx yn x =-+-22)(,解得11)()1()()1(22222222222=--+----+en m e ye n m e enmex .显然,只要m ≠n ,即点F(n ,0)不在直线x =m 上时,都是椭圆方程.这样,就让学生自己在解决问题的过程中,求得思考题(4)的第一个问题的答案.进而指导学生深入推敲椭圆第二定义,让他们深切地理解定义中的定点一般为(x 0,y 0),定直线一般为ax +by +c =0,并告诉学生在学过坐标变换之后,可通过坐标变换,将所求的轨迹方程化为椭圆的标准方程.通过以上研究,让学生明确:课本P.76例3题设中给出的数量关系是椭圆的标准方程的条件,而不是所有椭圆方程所要求的条件,即不是椭圆方程的本质特征,这样,学生对椭圆第二定义的内涵和外延的理解就深刻多了.3.列举反例,防患未然 要使学生深刻理解新概念,除了要正面剖析概念,运用变式比较,揭示概念本质以外,我们还经常列举一些反例让学生判别,防止常见错误的发生.为此,给出以下两例,让学生判别命题是否正确.例1 点P到点F(2,0)的距离比它到定直线x =7的距离小1,点P的轨迹是什么图形? 给出如下解法让学生判别:解:设P点的坐标为(x ,y ),则.171)2(71)2(2222=-++-⇒-=++-x yx x yx而71)2(7)2(2222-++--+-x yx x yx=1,所以点P到定点F(2,0)的距离与它到定直线x =7的距离的比小于1,故点P的轨迹是椭 圆.例2 点P到定直线x =8的距离与它到点F(2,0)的距离的比为21,则点P的轨迹是椭圆.对上述两个问题,引导学生逐一分析,让学生明确:例1中,比值17)2(22-+-x yx ,但不是一个常数,故不可断定点P的轨迹是椭圆.例2中要注意椭圆第二定义中的定比是动点到定点的距离比动点到定点直线的距离,其比的前后项顺序不可倒置,故不可断定此题中的点P的轨迹是椭圆.经过对上述两例中典型错误的剖析,学生对椭圆第二定义的本质属性有了更深刻的认识.4.设置新题,检测运用经过前面的教学过程,应该说基础知识已经讲清了.但是,要让学生深刻理解教学的内容,并且能够正确运用,这需要让学生有一个独立运用所学知识解决问题的过程.于是,我们让学生独立解以下题目:一动点P到直线2x +y -8=0的距离与它到点(1,2)的距离的比值为5,求动点P的轨迹方程,并判断点P的轨迹是何种曲线.解:设P点的坐标为(x ,y ),则5)2()1(58222=-+--+y x y x82)2()1(522-+=-+-⇒y x y xy x xy y x y y x x 16324644)4412(252222--+++=+-++-⇒ 06184182442122=+--+-⇒y x y xy x .从方程看,现在我们还不能判定此方程的曲线是何种曲线,但仔细分析题意,可将已知条件改述为动点P到点(1,2)的距离与它到直线2x +y -8=0的距离之比为1:5,这显然符合椭圆第二定义,可知P点的轨迹为椭圆.通过这一例的教学让学生更深切地理解了椭圆的第二定义,也让学生看到椭圆的非标准方程所具有的形式.5.拓展课本,活化知识课本对于椭圆的准线方程作了如下叙述:“对于椭圆12222=+by ax ,相应于焦点F(c ,0)的准线方程为cax 2=,根据椭圆的对称性,相应于焦点F′(-c ,0)的准线方程为cax 2-=;所以,椭圆有两条准线.”由此启发学生看到命题(称做A):点M(x ,y )与定点F′(-c ,0)的距离与它到直线l ′:cax 2-=的距离之比是常数ac (a >c >0),则点M(x ,y )的轨迹方程也是椭圆的标准方程.于是我们引导学生明确结论:课本P.76例3给出的数量关系:定点F(c ,0)、定直线l :cax 2=、常数ac (a>c >0),以及命题A给出的数量关系:定点F′(-c ,0)、定直线l ′:cax 2-=、常数ac (a >c >0)均分别是动点M的轨迹方程为椭圆标准方程的充要条件,并且,二者是等价的.接着,我们又引导学生再次分析本文第2部分所讲到的命题(称为B):定点为F(n ,0),定直线为x =m (m ≠n ),定比为e(0<e <1),得出的椭圆方程11)()1()()1(22222222222=--+----+en m e ye n m e enmex .让他们看到当且仅当⎪⎩⎪⎨⎧-=--01,01222 e e nme 即12mn e =时,动点M的轨迹方程为椭圆的标准方程.即条件“12mn e =”是动点M的轨迹方程为椭圆标准方程的充要条件.在此基础上,要求学生自行命题,设计出动点的条件,使其轨迹方程分别符合下列要求:①轨迹方程为椭圆的标准方程;②轨迹方程为中心在x轴上且短轴平行于y轴的椭圆方程.从而,让学生不但能正确地解命题B型的问题,而且能自行设计命题B型的问题,使学生对椭圆第二定义的理解、掌握和运用达到新的境界.。
人教版高中数学选修一3.1.2 椭圆的简单几何性质(二)教案

3.1.2椭圆的简单几何性质(2)本节课选自《2019人教A 版高中数学选择性必修第一册》第二章《直线和圆的方程》,本节课主要学习椭圆的简单几何性质教材的地位和作用地位:本节课是在椭圆的概念和标准方程的基础上,运用代数的方法,研究椭圆的简单几何性质及简单应用 . 本节课内容的掌握程度直接影响学习双曲线和抛物线几何性质。
作用:提高学生的数学素质,培养学生的数形结合思想,及分析问题和解决问题的能力。
因此,内容在解析几何中占有非常重要的地位。
重点:椭圆的方程及其性质的应用 难点:直线与椭圆的位置关系多媒体典例解析例7. 已知直线l:y=2x+时,直线l与椭圆C:法二:由已知可设2F B n =,则两式消去2121cos cos AF F BF F ∠∠,,得223611n n +=,解得32n =2222423,3,312,a n a b a c ∴==∴=∴=-=-=∴ 所求椭圆方程为22132x y +=,故选B .5.椭圆x 2+4y 2=16被直线y =12x +1截得的弦长为________.35 [由⎩⎪⎨⎪⎧x 2+4y 2=16,y =12x +1,消去y 并化简得x 2+2x -6=0.设直线与椭圆的交点为M (x 1,y 1),N (x 2,y 2), 则x 1+x 2=-2,x 1x 2=-6. ∴弦长|MN |=1+k 2 |x 1-x 2|=54[x 1+x 22-4x 1x 2]=544+24=35.]6.设椭圆C :x 2a 2+y 2b 2=1(a >b >0)过点(0,4),离心率为35.(1)求椭圆C 的方程;(2)求过点(3,0)且斜率为45的直线被C 所截线段的中点的坐标.[解] (1)将(0,4)代入C 的方程,得16b 2=1,∴b =4.由e =c a =35,得a 2-b 2a 2=925,即1-16a 2=925,∴a =5,∴椭圆C 的方程为x 225+y 216=1.(2)过点(3,0)且斜率为45的直线方程为y =45(x -3).设直线与C 的交点为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),通过椭圆几何性质的应用,培养学生数学建模能力,并介绍椭圆的定义二定义,体会圆锥曲线的统一性。
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《椭圆及其标准方程》教学设计龙城高级中学胡宇娟
(一)指导思想与理论依据
1、本节课的设计力图体现“教师为主导,学生为主体”的教学思想。
在教
学的过程中始终本着“教师是课堂教学的组织者、引导者、合作者”的原则,让学生通过实验、观察、思考、分析、推理、交流、合作、反思等过程建构新知识,并初步学会从数学的角度去观察事物和思考问题,产生学习数学的浓厚兴趣。
2、在“椭圆的标准方程”的引入与推导中,遵循学生的认识规律,运用“实
验——猜想——推导——应用”的思想方法,逐步由感性到理性地认识定理,揭示知识的发生、发展过程;遵循现代教育理论中的“要把学生学习知识当作认识事物的过程来进行教学”的观点。
3、数学学习的核心是思考,离开思考就没有真正的数学。
针对这节课的内
容:教师提问;学生操作、观察、思考、讨论;教师再演示、点评,最大限度地调动学生积极参与教学活动。
在教学重难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间与空间进行思考与讨论,教师适时给予适当的思维点拨,必要的可进行大面积提问,让学生做课堂的主人,充分发表自己的观点,交流、汇集思想。
这样既有利于化解难点、突出重点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃,让学生在生生互动、师生互动中掌握知识,提高解决问题的能力。
另外通过学法指导,引导学生思维向更深更广发展,以培养学生良好的思维品质,并为以后进一步学习椭圆的几何性质及双曲线和抛物线作好辅垫。
(二)教学背景分析
A、学情分析
1、能力分析
①学生已初步掌握用坐标法研究直线和圆的方程;
②对含有两个根式方程的化简能力薄弱。
2、认知分析
①学生已初步熟悉求曲线方程的基本步骤;
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②学生已经掌握直线和圆的方程及圆锥曲线的概念,对曲线的方程的概念有
一定的了解;
③学生已经初步掌握研究直线和圆的基本方法。
3、情感分析
学生具有积极的学习态度,强烈的探究欲望,能主动参与研究。
B、教材分析
在教材处理上,根据椭圆定义的特点,结合学生的认识能力和思维习惯在概念的理解上,先突出“和”,在此基础上再完善“常数”取值范围.在标准方程的推导上,并不是直接给出教材中的“建系”方式,而是让学生自主地“建系”,通过所得方程的比较,得到标准方程,从中去体会探索的乐趣和数学中的对称美和简洁美.基于以上分析,我将本课的教学重点、难点确定为:①重点:感受建立曲线方程的基本过程,掌握椭圆的标准方程及其推导方法;②难点:椭圆的标准方程的推导,辨析椭圆标准方程。
C、教学分析
教学方法:主要采用探究性教学法和启发式教学法。
以启发、引导为主,采用设疑的形式,即教师通过问题诱导→启发讨论→探索结果,引导学生直观观察→归纳抽象→总结规律,使学生在获得知识的同时,能够掌握方法、提升能力。
逐步让学生进行探究性的学习。
探究性学习充分利用了青少年学生富有创造性和好奇心,敢想敢为,对新事物具有浓厚的兴趣的特点。
让学生根据教学目标的要求和题目中的已知条件,自觉主动地创造性地去分析问题、讨论问题、解决问题。
教具准备:多媒体课件、绘图板、细绳。
(三)本节课教学目标设计
A、知识与技能目标
1、建立直角坐标系,根据椭圆的定义建立椭圆的标准方程;
2、能根据已知条件求椭圆的标准方程;
3、进一步感受曲线方程的概念,了解建立曲线方程的基本方法,体会数形
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结合的数学思想。
B、过程与方法目标
1、让学生感知数学知识与实际生活的密切联系,培养解决实际问题的能力,
2、培养学生的观察能力、归纳能力、探索发现能力,
3、提高运用坐标法解决几何问题的能力及运算能力。
C、情感态度与价值观目标
1、亲身经历椭圆标准方程的获得过程,感受数学美的熏陶,
2、通过主动探索,合作交流,感受探索的乐趣和成功的体验,体会数学的
理性和严谨,
3、通过经历椭圆方程的化简,增强学生战胜困难的意志品质和契而不舍的钻
研精神,养成学生扎实严谨的科学态度,形成学习数学知识的积极态度。
(四)教学过程与教学资源设计
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[板书设计]
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(五) 学习效果评价设计
1、能从结构把握、理解点()y x M ,在运动过程中,满足关系式: ()()10332
22
2=-++++y x y x
判断点M 的轨迹是什么曲线;为什么;能写出它的方程。
2、能写出适合一定条件的椭圆的标准方程。
体会分类讨论等数学思想。
3、绳长不变的前提下,学生能预测改变焦点之间的距离对所得椭圆形状的影响;能动手操作检验,验证;能从椭圆的标准方程给出解释;为下节课中重要的几何性质离心率作铺垫。
能从概念的角度发现椭圆与圆之间的关系。
理解体会知识之间的联系与区别。
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